Des gens ont survécu en Afrique du Sud malgré l'éruption du supervolcan Toba

Imaginez que vous vivez en Afrique, et que tout à coup l'été est passé et ne reviendra en aucun cas. Le ciel devient gris pendant la journée et rougeoie la nuit. Les fleurs ne fleurissent pas. Les arbres meurent en hiver. Les grands mammifères, comme l'antilope, meurent de faim et fournissent peu de viande et de graisse aux prédateurs (carnivores et chasseurs humains) qui en dépendent. Puis, année après année, le même terrible cycle se répète.

C'est une image de la vie sur Terre après l'éruption du supervolcan, le mont Toba en Indonésie, qui s'est produite il y a environ 74 000 ans. Dans un article publié cette semaine dans Nature, les scientifiques montrent que les premiers humains modernes sur la côte sud-africaine ont prospéré malgré l'événement.

L'éruption du mont Tambor, qui était des centaines de fois plus petite que Toba, également en Indonésie, en 1815 serait responsable de l'année sans été en 1816. L'impact sur l'humanité a été désastreux - faibles rendements en Eurasie et en Amérique du Nord, famine et migrations massives. Le volcan Toba possède la plus grande caldeira du monde avec une superficie de 1775 km2. Le plus grand lac de l'île de Sumatra est situé dans la caldeira. L'effet du mont Toba, un super-volcan qui éclipse même les éruptions massives de Yellowstone d'un passé plus profond, a eu un impact tangible sur les gens du monde entier.

L'ampleur de la chute de cendres témoigne de l'ampleur de la catastrophe écologique. L'énorme quantité d'aérosols qui est entrée dans l'atmosphère a considérablement réduit la quantité de lumière solaire - avec des estimations allant de 25 à 90 pour cent. Dans ces conditions, l'extinction des plantes est prévisible et il existe des preuves de sécheresses, d'incendies et de changements importants dans la communauté végétale en Afrique de l'Est immédiatement après l'éruption de Toba.

Si le mont Tambora a créé une telle dévastation pendant une année entière, on peut imaginer une catastrophe mondiale avec l'éruption de Toba, un événement de plusieurs années qui a poussé la vie au bord de l'extinction.

En Indonésie, la source de la destruction aurait été évidente pour les témoins - mais peu de temps avant leur mort. Cependant, comment une famille de chasseurs-cueilleurs vivant en Afrique il y a 74 000 ans pourrait-elle comprendre les raisons du changement climatique soudain et dévastateur? La famine s'est installée et de nombreuses personnes sont mortes de malnutrition. Les groupes sociaux étaient dévastés et la société était au bord de l'effondrement.

Cependant, l'effet de l'éruption de Toba affecterait sans aucun doute certains écosystèmes plus que d'autres, créant peut-être des zones - appelées refuges - dans lesquelles certains groupes humains ont mieux survécu que d'autres tout au long du cataclysme. Les conditions de vie dépendent largement du type de ressources disponibles. Les ressources côtières telles que les mollusques et crustacés sont très nutritives et moins sensibles aux éruptions que les plantes et les animaux de l'intérieur.

Le volcan Toba a craché des roches, du gaz et de minuscules morceaux microscopiques (cryptotéphres) de verre qui, sous le microscope, ont une forme de crochet caractéristique. Une fois dans l'atmosphère, ces fragments invisibles se sont répandus dans le monde entier.

Panagiotis Karkanas, directeur du laboratoire de recherche archéologique Malcolm H. Wiener, en Grèce, a étudié les fragments de cette explosion au microscope dans un morceau de sédiment archéologique enfermé dans de la résine.

L'éclat a été trouvé sur un site archéologique dans la roche appelé Pinnacle Point 5-6, sur la côte sud de l'Afrique du Sud près de Mossel Bay. Les dépôts remontent à 74 000 ans.

Au début de l'étude, l'équipe de scientifiques a recruté une experte en cryptophragraphiste Christine Lane, qui a formé l'étudiante diplômée Amber Ciravolo aux méthodes nécessaires. Rachel Johnson a ensuite rejoint en tant que responsable du laboratoire et a développé de nouvelles méthodes d'évaluation.

De toutes pièces, grâce au soutien de la National Science Foundation, ils ont développé le Cryptotephra Archaeological and Geological Research Laboratory, qui est désormais impliqué dans des projets non seulement en Afrique, mais aussi en Italie, au Nevada et dans l'Utah.

Un éclat de verre volcanique est une excellente signature chimique que les scientifiques peuvent utiliser pour suivre une éruption volcanique. Dans un article paru dans Nature, l'équipe de recherche décrit la découverte de ces débris sur deux sites archéologiques de la côte sud de l'Afrique du Sud, retraçant les débris jusqu'à Toba et documentant les activités humaines pendant et après l'éruption volcanique.

De nombreuses études antérieures ont tenté de tester l'hypothèse selon laquelle Toba avait un impact sérieux sur les humains. Mais ils ont échoué parce qu'ils n'ont pas fourni de preuves définitives liant la vie humaine au moment exact de l'événement.

La plupart des études ont cherché à savoir si Toba avait causé des changements environnementaux. Cela s'est produit, mais de telles études manquent de preuves archéologiques nécessaires pour montrer comment Toba affecte les humains.

L'équipe de Pinnacle Point a été à l'avant-garde du développement et de la mise en œuvre de techniques archéologiques très avancées. Ils mesurent tout sur site avec une précision millimétrique avec une station commune, un appareil de mesure laser intégré aux ordinateurs de poche pour un enregistrement précis et sans erreur.

Des échantillons de la station générale et des milliers d'autres points représentant des objets en pierre, os et autres vestiges culturels des anciens habitants ont été utilisés pour créer des modèles numériques des lieux de résidence.

Ces modèles nous en disent long sur la façon dont les gens vivaient dans ces lieux et comment leurs activités ont évolué au fil du temps, explique Erich Fischer, chercheur à l'Institute for Human Origins, qui a construit des modèles 3D photoréalistes détaillés à partir des données. Nous avons constaté que pendant et après l'éruption de Toba, les gens vivaient en permanence en Afrique du Sud et il n'y avait aucune preuve que l'éruption affectait leur vie quotidienne.

En plus de comprendre comment Toba affecte les habitants de cette région, l'étude a d'autres implications importantes pour les méthodes de datation archéologique. Les dates archéologiques dans ces tranches d'âge sont imprécises - généralement une erreur de 10 pour cent (ou 1000 ans). Cependant, la chute des cendres a été un événement très rapide qui est daté avec précision. Le temps de sédimentation des sédiments volcaniques a probablement duré environ deux semaines - instantanément dans des conditions géologiques.

Nous avons trouvé des précipitations sur deux sites, disent les scientifiques. Le site de l'abri sous-roche de Pinnacle Point (où les gens vivaient, mangeaient, travaillaient et dormaient) et un site en plein air à environ 10 kilomètres appelé Vleesbaai. Il y avait des gens sur le site, peut-être des membres du même groupe qu'à Pinnacle Point, qui fabriquaient des outils en pierre. La recherche de sédiments volcaniques aux deux endroits nous permet de relier les deux enregistrements presque en même temps.

Non seulement cela, mais l'emplacement des débris permet aux scientifiques de fournir un test indépendant de l'âge du site, évalué par d'autres méthodes. Les humains vivaient à Pinnacle Point 5-6 il y a 90 000 à 50 000 ans. Les scientifiques ont utilisé la luminescence stimulée optiquement (OSL) pour déterminer l'âge de toutes les couches de sol et de tous les sédiments. OSL détermine quand des grains de sable individuels ont été exposés pour la dernière fois à la lumière et ont montré un âge d'environ 74 000 ans.

Dans les années 1990, les scientifiques ont commencé à affirmer que l'éruption du mont Toba, la plus puissante des deux derniers millions d'années, a provoqué un long hiver volcanique qui a peut-être dévasté les écosystèmes du monde et provoqué des extinctions massives de personnes, voire presque conduit à un complet extinction - la soi-disant lieu étroit de la civilisation humaine. On pense que parmi la population africaine, la principale pour toute l'humanité, seulement environ 10 000 personnes ont survécu à l'éruption.

Le long du littoral riche en nourriture de l'Afrique australe, de nouvelles recherches montrent que les gens ont prospéré malgré l'éruption de Toba, peut-être en raison du régime alimentaire unique de ce littoral. Maintenant, d'autres groupes de recherche peuvent utiliser les méthodes nouvelles et avancées développées dans cette étude et les appliquer à d'autres parties de l'Afrique pour voir si c'était la seule colonie qui a survécu avec succès à ces temps dévastateurs.